浅论土地沙漠化的危害及治理方法论文

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浅论土地沙漠化的危害及治理方法论文

　　摘要: 沙漠化是土地荒漠化的一种类型,主要成因是气候因素和人类不合理的生产活动。沙漠化对人类社会经济生活产生了严重的危害。防风固沙和合理水资源利用是沙漠治理的2个关键问题,为此可开展工程治理、植物治理和汲水、输水及灌溉等一系列治理方法。

浅论土地沙漠化的危害及治理方法论文

　　关键词: 土地沙漠化;治理;沙障;沙生植物;灌溉

　　中国是受沙漠化严重危害的国家,自20世纪50年代起,我国就已开始大规模的沙漠治理研究。沙漠化是沙质荒漠化的简称,是土地荒漠化的一种类型[1]。沙漠化土地的土壤粒间孔隙大,内部排水快,蓄水量少且易蒸发失水。且砂质土的毛管较粗,毛管水上升高度小,如果地下水位较低,不能湿润表土,植物则很难在表土上生长。笔者论述了土地沙漠化的危害及沙漠治理的主要方法,并重点比较不同技术间的优缺点,为土地沙漠化的治理提供依据。

　　1 土地沙漠化的成因及其危害

　　1.1 主要成因

　　1.1.1 气候因素[2]。赤道地区的上升气流在高空向两极方向流动,由于地球旋转偏向力的影响, 在南北纬30°附近,大部分空气不再前进,而在高空积聚,并辐射冷却下沉,近地面气层常年保持高气压,气象学上称之为“副热带高压带”。这一地带除亚欧大陆东岸季风气候区外,其他地区气候干燥,云雨少见,而成为主要的沙漠分布区。

　　1.1.2 人类不合理的生产活动。人口增长和经济发展使土地承受的压力过重,过度开垦、过度放牧、乱砍滥伐和水资源不合理利用等使土地严重退化,森林被毁,气候逐渐干燥,最终形成沙漠[3]。

　　1.2 危害土地退化不仅使生态环境恶化,土地承载力下降,而且对土地利用退化区域及其周边地区社会经济生活产生深远影响。我国的西北、华北地区,仅2000年春季连续发生12次扬沙、沙尘暴天气,均波及北京,该恶劣天气范围广,强度大,为近50年所罕见[5]。

　　在1977年联合国荒漠化会议上,联合国环境署对全球荒漠化灾害进行了估算,因荒漠化造成的农业生产损失保守估算为263亿美元。Dregne等人于1991年对全球荒漠化进行了新的评估[6],得出在全球范围内由荒漠化造成的损失为422.08亿美元,其中灌溉农业损失107.85亿美元,旱作农业81.89亿美元,草原232.34亿美元。数据显示:中国每年因土地沙漠化灾害而造成的经济损失约541亿元[7]。

　　目前沙漠化仍在继续,沙漠仍在不断扩张。20世纪50年代后期至1975年,荒漠化土地扩展速度为1 560 km2/年,1975~1987年为2 100 km2/年,1988~2000年为近3 600 km2/年[8]。主要分布在我国北方的以下3个区域:半干旱地带的农牧交错区,占40.5%;半干旱地带波状沙质草原区,占36.5%;干旱地带绿洲边缘及内陆河下游地区,占23.0%。行政上包括西北、华北、东北地区共13个省份、自治区及直辖市。土地沙漠化对我国社会经济的发展造成了严重影响,在风沙危害严重的地区,许多农田因风沙毁种,粮食产量长期低而不稳。因此,土地沙漠化已成为我国必须解决的重大问题。

　　2 沙漠治理的主要方法

　　2.1 防风固沙

　　2.1.1 设置沙障。主要有草方格沙障、黏土沙障、篱笆沙障、立式沙障、平铺沙障等。草方格沙障使用麦草、稻草、芦苇等材料,在流动沙丘上扎成挡风墙,以削弱风力的侵蚀,同时有截留降雨的作用,能提高沙层的含水量,有利于沙生植物的生长。黏土沙障是将黏土在沙丘上堆成高20~30 m的土埂,间距1~2 m,走向与风向垂直。黏土固沙施工简单,固沙效果较好,且具有良好的保水能力,但需要大量的黏土。

　　2.1.2 在沙面上覆盖致密物。以色列尝试了一种塑料薄膜固沙法[9],即将塑料薄膜覆盖在沙漠上,并用石头等重物压住。这种方法可有效防止水散失,但塑料薄膜易被风刮起,使其丧失固沙和保水功能,同时造成二次污染。

　　2.1.3 利用废塑料治理沙漠[10]。该方法可有效固沙和保水。利用简单工艺将废塑料改性成为固沙胶结材料,然后在所种植物周围的沙表面喷洒1层固沙胶结材料,15~20 min后固沙胶结材料就将表层沙胶结在一起,形成黏性固沙层。固沙层为柔性,很难开裂,且固沙层由固沙胶结材料与表层沙紧密黏结,重量较大,大风也很难将其刮起。

　　2.2 植物治理沙漠植物治理指在沙漠地区播种沙生植物,以阻止沙漠扩张及改善沙漠土地。沙生植物具有水分蒸腾少,机械组织、输导组织发达等特点,可抵抗狂风袭击,并尽快将水分和养料输送到亟需的器官,其细胞内经常保持较高的渗透压,具有很强的持续吸水能力,使植物不易失水,能够适应干旱少雨的环境[11]。其治理的方法:①在沙漠地区有计划地栽培沙生植物,造固沙林。一般是在沙丘迎风坡上种植低矮的灌木或草本植物,固住松散的沙粒,在背风坡的低洼地上种植高大的树木,阻止沙丘移动;②在沙漠边缘地带造防风林,以削弱沙漠地区的风力,阻止沙漠扩张。防风林的效果与林带的高度有关,树木越高大防风效果越好。此外,还与树木的疏密结构和透风性能有关。其类型有3种:紧密结构林带、疏透结构林带及通风结构林带。植物治理的效果重点在于选择适当的树种和科学的林带结构。

　　2.3 水资源利用水资源利用在沙漠治理过程中最为重要。沙漠中的水源主要有地下水、河道水和降水。但沙漠区域的降水量不稳定,一般随气候的变化而变化,湿润年份降水量多,而干暖年份降水量少。沙漠地下水较稳定,其沙层厚,具有一定的“隔热”性,使水得以在地下保存。但这种稳定是相对的,受到降水的制约[12]。解决水资源主要从汲水、输水和节水灌溉等方面考虑。

　　2.3.1 汲水。其方式主要有2种:①地下井汲水工程。在含有水体的古河道、古湖泊或地下水发育的沙漠区域可以建立地下井。井深度及口径的确定要综合考虑需水量、水层厚度与井底持力层等因素。②坎儿井。坎儿井是井渠相连的汲水工程,由地表开挖许多竖井,挖到含水层,然后再在各竖井的底部相互挖通,以洞相联,形成地下渠道,在新疆地区被大量应用[13]。渠聚的.地下水顺渠道流至坎儿井的终端,引水出地面流入渠沟再进行灌溉。由于其沿山前倾斜的冲积层挖掘,渠头水位高,终端水位低,无需动力设备即可把水引到地面,且在地下渠道流动,蒸发损耗量小。

　　2.3.2 输水。水资源的输送方式主要有渠道引水和管道输水[14]。①渠道引水。这是我国农业进行灌溉的主要方式,目前全国渠系水的利用系数为30%~40%,即输水损失率高达60%~70%。②管道输水。该方式可减少水资源在输送过程中的蒸发和流失,其输水损失率仅为20%~30%,且输送量大。

　　2.3.3 节水灌溉。节水灌溉技术主要包括喷灌和微灌技术。喷、微灌技术与地面灌溉相比,节水30%~70%,被广泛应用。①喷灌。被大量用于沙地的灌溉,其效果与风速的大小有关。据陈渠昌等人[15]测试:风速小于3 m/s时,喷灌的喷洒均匀度一般在80%左右;风速小于2 m/s时,喷灌的喷洒均匀度可达85%以上。②微灌。微灌是按照植物需水要求,通过压低管道系统与安装在末级管道上的特制灌水器,将水和作物生长所需的养分以较小的流量,均匀、准确地直接输送到作物根部附近的土壤表面或土层中[16]。微灌形式较多,有滴灌、地表下滴灌、微型喷洒灌、涌泉灌等,其中应用较广的是滴灌。微灌具有很多优点,如比喷灌省水15%~25%;灌水均匀;微灌工作压力比喷灌低,节约了抽水的能量;较其他灌溉方法增产30%左右;自动控制,省力且非常方便。虽然微灌的效果明显优于喷灌,但其对水质要求高,投资成本高,限制了其应用规模。目前,在我国沙漠、沙地地区最理想的灌溉方式仍然是喷灌。③小畦灌。其方法即长畦改短畦,宽畦改窄畦,大畦改小畦的“三改”畦灌灌水技术,具节水、灌水均匀、减轻土壤冲刷等优点。畦灌试验资料[17]表明:采用小畦灌比块灌、漫灌和串灌分别增产10.9%、11.7%和29.1%。在同等产量条件下,小畦灌比块灌、漫灌和串灌分别省水13.73%、22.90%和48.45%,长畦分段灌比一般畦灌省水40%~60%,灌溉效益提高1倍。

　　参考文献

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　　[2] 周宜吉,葛云.沙漠成因新探[J]. 江苏地质,2000,24(2):124 - 128.

　　[3] 王涛,陈广庭. 内蒙古巴林右旗沙漠化治理模式与效益分析[J]. 中国沙漠,2005,25(5):750- 756.

　　[4] 濮励杰,包浩生. 土地退化方法应用初步研究[J]. 自然资源学报,1998,14(1):55-61.

　　[5] 朱雅丽,阮全贵,倪琳. 我国沙尘暴的防治与生态环境建设[J]. 科技进步与对策,2003(8):3l-33.

　　[7] 张玉,宁大同,SMIL V.中国荒漠化灾害的经济损失评估[J]. 中国人口.资源与环境,1996,6(1):45-48.

　　[8] 王涛,吴薇,陈广庭,等. 近10年来中国北方沙漠化土地空间分布的研究[J].中国科学(D辑),2003,34(S):73-82.

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　　[10] 包亦望,苟盛彪,黄鹏飞.利用白色污染废料研制开发固沙胶结材料治理沙漠化[J].中国建材,2001(9):55-57.

　　[11] 胡树慧. 沙生植物与沙漠治理[J].特种经济动植物,2002,5(4):32-32.

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